JP2927906B2 - Heat exchanger - Google Patents
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- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D7/00—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
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- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、熱交換器に関し、特に、自動車の油冷却器
として使用するのに適したいわゆるドーナツ形の熱交換
器に関する。Description: FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a heat exchanger, and more particularly to a so-called donut heat exchanger suitable for use as an oil cooler for a motor vehicle.
従来の技術 内燃機関に使用される潤滑油を冷却するために熱交換
器を使用することは古くから知られているが、1973年７
月３日付の米国特許第3,743,011号に開示されたドナル
ド・フロストのいわゆるドーナツ形油冷却器の発明が、
自動車用油冷却器の新時代を切開いた。このフロストの
発明によって初めて、内燃機関の潤滑油系統を、該系統
内に油冷却器を含めるように容易に適合させることが可
能とされたのである。フロストのドーナツ形油冷却器
は、僅か数センチの短い軸線方向の長さを有し、アダプ
ター又は継手パイプを用いることにより油フィルタによ
って占められていた場所のブロックに直接取付けること
ができるように構成されている。後は、ドーナツ形油冷
却器のハウジングの冷却液ポートを自動車の冷却系統に
接続するだけでよく、その接続はホースで簡単に行うこ
とができる。2. Description of the Related Art The use of heat exchangers to cool lubricating oil used in internal combustion engines has been known for a long time.
The invention of Donald Frost's so-called donut oil cooler disclosed in U.S. Pat. No. 3,743,011 of
A new era of oil coolers for cars has been opened. For the first time, Frost's invention allowed the lubricating oil system of an internal combustion engine to be easily adapted to include an oil cooler in the system. Frost's donut oil coolers have a short axial length of only a few centimeters and can be mounted directly on the block where they were occupied by the oil filter by using adapters or fitting pipes. Have been. After that, it is only necessary to connect the coolant port of the housing of the donut-shaped oil cooler to the cooling system of the vehicle, and the connection can be easily made with a hose.
発明が解決しようとする課題 この種のドーナツ形油冷却器は、通常、冷却液を受入
れるように接続されたハウジグを有する。そのようなハ
ウジングは、冷却すべき油を循環させるための、上下に
積重された複数の比較的薄いディスク状のチャンバーを
備えている。配管の点では、そのような油冷却器は、フ
ィルタの上流又は下流に配置することができ、前者の場
合は、汚れた油を冷却し、後者の場合は、きれいな油を
冷却することになる。しかしながら、ドーナツ形油冷却
器は、通常、油を循環させるためチャンバー内に乱流発
生部材を有しているので、乱流発生部材に汚れた油が粘
着して油の流れを阻害し、従って油冷却器の油通流側の
熱伝達を阻害するのを防止するためには、油冷却器をフ
ィルタの下流に配置するのが有利である。Problems of the Invention Donut type oil coolers of this type usually have a housing connected to receive a coolant. Such a housing comprises a plurality of relatively thin disk-shaped chambers stacked one above the other for circulating the oil to be cooled. In terms of plumbing, such an oil cooler could be located upstream or downstream of the filter, in the former case it would cool the dirty oil and in the latter case it would cool the clean oil. . However, the donut oil cooler usually has a turbulence generating member in the chamber to circulate the oil, so that dirty oil sticks to the turbulence generating member and hinders the flow of the oil. In order to prevent the heat transfer on the oil flow side of the oil cooler from being disturbed, it is advantageous to arrange the oil cooler downstream of the filter.
上記米国特許第3,743,011号には、エンジンからの冷
却すべき油を、エンジン冷却液と熱交換関係におかれる
油受入れチャンバーへ導入する前に、過の目的で油冷
却器内の閉通路を通して直接フィルタへ通すための手段
が開示されている。それらの通路は、油冷却器の中心か
ら半径方向外方に、但しディスク状チャンバーの周縁よ
り半径方向内方に配置されている。その結果として、チ
ャンバーの周縁と油をフィルタへ通すための閉通路との
間に流体の淀み又は滞留を生じ易い小さな領域が存在す
る。周知のように、乱流は、流体間の熱伝達率の面で重
要な役割を果たす。従って、淀み領域が存在すると、乱
流が存在する場合に比べて熱伝達が相当に減少する。U.S. Pat.No. 3,743,011 discloses that oil to be cooled from an engine is directly passed through a closed passage in an oil cooler for purposes before it is introduced into an oil receiving chamber in heat exchange with the engine coolant. Means for passing through the filter are disclosed. These passages are arranged radially outward from the center of the oil cooler, but radially inward from the periphery of the disc-shaped chamber. As a result, there is a small area between the perimeter of the chamber and the closed passage for passing oil through the filter, where fluid stagnation or stagnation is likely to occur. As is well known, turbulence plays an important role in terms of heat transfer between fluids. Thus, the presence of a stagnation region significantly reduces heat transfer compared to the presence of turbulence.
本発明は、米国特許第3,743,011号に開示された型式
のドーナツ形油冷却器に随伴する上述した欠点を克服す
ることを企図したものであり、浄化された油に対して冷
却を行うために油をまず油フィルタに通すようにし、か
つ、熱伝達効率を最大限にするために淀み領域を回避す
るようにしたドーナツ形油冷却器を提供することを目的
とする。The present invention seeks to overcome the above-mentioned drawbacks associated with the donut oil cooler of the type disclosed in U.S. Pat.No. 3,743,011, in which an oil is provided for cooling the purified oil. It is an object of the present invention to provide a donut-type oil cooler in which oil is first passed through an oil filter and a stagnation region is avoided in order to maximize heat transfer efficiency.
従って、本発明の目的は、いわゆる「ドーナツ」形の
新規な改良された熱交換器を提供することである。特定
的にいえば、本発明の目的は、冷却すべき液体を冷却操
作の前に浄化するためにまずフィルタに通すようにフィ
ルタに直列に接続することができ、熱伝達効率を最大限
にするために淀み領域を回避するようにしたドーナツ形
の熱交換器を提供することである。It is therefore an object of the present invention to provide a new and improved heat exchanger of the so-called "donut" type. Specifically, it is an object of the present invention to maximize the heat transfer efficiency by allowing the liquid to be cooled to be connected in series with the filter so as to first pass through the filter for purification prior to the cooling operation. Therefore, it is an object of the present invention to provide a donut-shaped heat exchanger which avoids a stagnation region.
課題を解決するための手段 上記目的を達成するために、本発明の一実施例によれ
ば、第１熱交換流体のための入口及び出口を有するハウ
ジグと、該ハウジング内に収容され、各々、第２熱交換
流体を受入れるように構成された複数のチャンバーの積
重体と、該積重体のチャンバー間に介設されており、各
々、中央開口と、該中央開口の周りに配設された少なく
とも第１開口、第２開口及び第３開口を有するスペーサ
と、から成り、前記スペーサの各第１開口は、互いに連
通して、前記チャンバーの積重体を貫通する閉流れ経路
を画定し、前記各第２開口は、互いに連通し、かつ、前
記中央開口の一方の側において前記各チャンバーの内部
と連通しており、前記各第３開口は、互いに連通し、か
つ、前記中央開口の他方の側において前記各チャンバー
の内部と連通しており、前記チャンバーの積重体の一端
に近接したところで前記中央開口と前記各第２開口との
間に連通を設定する手段と、前記チャンバーの積重体の
他端に近接したところで前記中央開口と前記各第３開口
との間に連通を設定する手段を有することを特徴とする
熱交換器を提供する。According to an embodiment of the present invention, there is provided a housing having an inlet and an outlet for a first heat exchange fluid, and a housing housed in the housing. A stack of a plurality of chambers configured to receive the second heat exchange fluid, interposed between the chambers of the stack, each having a central opening and at least one disposed about the central opening; A spacer having a first opening, a second opening and a third opening, wherein each first opening of the spacer communicates with each other to define a closed flow path through the stack of the chamber; The second openings are in communication with each other, and on one side of the central opening with the interior of each of the chambers, and the third openings are in communication with each other and on the other side of the central opening. In each of the above cha Means for setting communication between the central opening and each of the second openings at a position close to one end of the stack of the chamber, and a position close to the other end of the stack of the chamber. Then, there is provided a heat exchanger having means for setting communication between the central opening and each of the third openings.
前記各スペーサに各流れ経路を画定する前記各開口を
中央開口の周りに配置することによって、各チャンバー
の周縁と周縁の間の空間、及び各スペーサの周縁と周縁
の間の空間に流体の淀みを生じる原因となる何らの導管
も存在しないコンパクトな構成が得られる。By locating each opening defining each flow path in each spacer around a central opening, fluid stagnation in the space between the perimeters of each chamber and in the space between the perimeters of each spacer. A compact configuration is obtained without any conduits which cause
本発明の好ましい実施例においては、前記第２開口と
第３開口を前記中央開口を挟んで直径方向に対置させ
る。In a preferred embodiment of the present invention, the second opening and the third opening are diametrically opposed to each other across the central opening.
前記スペーサの第１開口のうちの２つは、互いに直径
方向に対置させ、かつ、前記中央開口の両側において前
記第２開口と第３開口の間に位置させることが好まし
い。Preferably, two of the first openings of the spacer are diametrically opposed to each other and located between the second and third openings on both sides of the central opening.
一実施例においては、前記各第１開口は、前記中央開
口に近接した円弧状スロットによって画定する。それら
の円弧状スロットは、比較的幅狭とすることが好まし
い。本発明によれば、各チャンバーは、１対の互いに離
隔させ、周縁において封着されたプレートによって構成
する。前記スペーサは、少なくとも２つのタイプのもの
とする。１つは、積重体のチャンバーの間に介設するタ
イプのものであり、他の１つは、各チャンバーのほぼ中
央部で１対のプレートの間に介設するタイプのものであ
る。In one embodiment, each of the first openings is defined by an arcuate slot proximate to the central opening. Preferably, the arcuate slots are relatively narrow. According to the invention, each chamber is constituted by a pair of spaced apart, peripherally sealed plates. The spacers are of at least two types. One is of the type interposed between the chambers of the stack, and the other is of the type interposed between a pair of plates at approximately the center of each chamber.
実施例 以下に、添付図を参照して本発明による熱交換器の実
施例を内燃機関の潤滑油のための冷却に適用した場合に
関連して説明するが、本発明は、油冷却としての用途に
限定されるものではなく、その他の応用例にも適用する
ことができることは明らかであろう。Hereinafter, an embodiment of the heat exchanger according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings in connection with a case where the embodiment is applied to cooling for lubricating oil of an internal combustion engine. It will be clear that the invention is not limited to the application but can be applied to other applications.
第１図を参照すると、内燃機関のブロック10の一部が
示されており、ブロック10には、通常は油フィルタ（以
下に、単に「フィルタ」とも称する）14を受容するよう
になされた座部12が設けられている。但し、本発明の場
合は、この座部12と油フィルタ14の間に本発明によるド
ーナツ形油冷却器（以下、「油冷却器」又は「冷却器」
又は「ドーナツ形熱交換器」又は単に「熱交換器」とも
称する）16を介設する。Referring to FIG. 1, there is shown a portion of a block 10 of an internal combustion engine, the block 10 typically having a seat adapted to receive an oil filter (hereinafter simply referred to as a "filter") 14. A unit 12 is provided. However, in the case of the present invention, between the seat portion 12 and the oil filter 14, a donut type oil cooler according to the present invention (hereinafter, "oil cooler" or "cooler")
Alternatively, a “doughnut heat exchanger” or simply “heat exchanger” 16) is provided.
詳述すれば、熱交換器16は、座部12と油フィルタ14の
間に取付アダプター18（第３図参照）によって挟持す
る。アダプター18は、その上下両端に、それぞれ座部12
の油戻りポート及びフィルタ14の中央開口に螺入するね
じ付端20及び22を有している。More specifically, the heat exchanger 16 is sandwiched between the seat 12 and the oil filter 14 by a mounting adapter 18 (see FIG. 3). The adapter 18 has a seat 12 at each of its upper and lower ends.
The oil return port and threaded ends 20 and 22 thread into the central opening of the filter 14.
フィルタ14に慣用の態様で担持させたシール24を熱交
換器16のためのハウジング28の一方の面26に密封係合さ
せ、ハウジング28の他方の面32と座部12の間にＯ−リン
グ30を介設する。A seal 24 carried in a conventional manner on the filter 14 is sealingly engaged with one face 26 of a housing 28 for the heat exchanger 16 and an O-ring is provided between the other face 32 of the housing 28 and the seat 12. 30 are interposed.
第２、３図に明示されるように、ハウジグ28の面32に
はＯ−リング30を受容するための溝34を設ける。ハウジ
ング28の面26には、フィルタ14に担持させたシール24に
係合する平坦面38（第３図）を有する円形リブ36を設け
る。As clearly shown in FIGS. 2 and 3, the surface 32 of the housing 28 is provided with a groove 34 for receiving the O-ring 30. FIG. The surface 26 of the housing 28 is provided with a circular rib 36 having a flat surface 38 (FIG. 3) that engages the seal 24 carried by the filter 14.
第１〜３図にみられるように、ハウジグ28の一側面40
に間隔をおいて入口ニップル42と出口ニップル44を設け
てあり、それぞれのニップルを第１図に概略的に示され
たホース46、48により内燃機感の冷却系統に接続するこ
とができる。As seen in FIGS. 1-3, one side 40 of the housing 28
An inlet nipple 42 and an outlet nipple 44 are provided at a distance from each other, and each nipple can be connected to a cooling system of an internal combustion engine sense by hoses 46 and 48 shown schematically in FIG.
第３図を参照すると、取付アダプター18が詳細に示さ
れている。アダプター18は、そのねじ付端22を近接した
ところに六角形の肩部50を有しており、この肩部に適当
なスパナを係合させてアダプターを回すことによりねじ
付端20ををエンジンブロックの座部12に螺入させること
ができる。そして、肩部50を熱交換器のハウジング28の
面26に当接させることにより熱交換を所定位置に位置づ
けすることができる。Referring to FIG. 3, the mounting adapter 18 is shown in greater detail. The adapter 18 has a hexagonal shoulder 50 adjacent to the threaded end 22 and the threaded end 20 can be engineered by engaging a suitable wrench on the shoulder and turning the adapter. It can be screwed into the seat 12 of the block. The heat exchange can be positioned at a predetermined position by bringing the shoulder 50 into contact with the surface 26 of the heat exchanger housing 28.
アダプター18は、その両端間に、ハウジング28の面26
と32の間のほぼ真ん中に位置する第１肩部52と、面32と
実質的に同一平面をなし、Ｏ−リング等（図示せず）に
よって面32に密封することができる第２肩部54を有す
る。但し、面32と第２肩部54との密封は省除してもよ
い。The adapter 18 is located between the two
A first shoulder 52 located substantially in the middle between the first and second surfaces 32 and 32 and a second shoulder substantially flush with surface 32 and capable of being sealed to surface 32 by an O-ring or the like (not shown). Has 54. However, the sealing between the surface 32 and the second shoulder 54 may be omitted.
アダプター18は、その端部22から肩部52まで延長した
内部通路56と、端部20から肩部52まで延長した内部通路
58を有する。これらの通路56と58とは原型通路60によっ
て連絡されており、内側肩部62が通路58に面し、圧力逃
し弁64のための弁座の役割を果たす。圧力逃し弁64は、
通路58内に受容され適当な手段によって所定位置に保持
されたばね66によって付勢され肩部即ち弁座62に押圧せ
しめられる。The adapter 18 has an internal passage 56 extending from its end 22 to the shoulder 52, and an internal passage extending from the end 20 to the shoulder 52.
Has 58. The passages 56 and 58 are connected by a prototype passage 60 with an inner shoulder 62 facing the passage 58 and serving as a valve seat for a pressure relief valve 64. The pressure relief valve 64
It is biased against a shoulder or valve seat 62 by a spring 66 received in passage 58 and held in place by suitable means.
通路56内の圧力が、所定レベルを越えると、弁64に作
用してそれを開放し、常態では弁64によって閉鎖されて
いる通路56と58の間を連通さえるようにされている。When the pressure in passage 56 exceeds a predetermined level, it acts on valve 64 to open it, allowing communication between passages 56 and 58, which is normally closed by valve 64.
アダプター18は、又、肩部50と52の間に通路56に連通
した複数の孔70を有し、肩部52と54の間に通路58に連通
した複数の同様の孔72を有している。Adapter 18 also has a plurality of holes 70 communicating with passageway 56 between shoulders 50 and 52, and a plurality of similar holes 72 communicating with passageway 58 between shoulders 52 and 54. I have.
第３図にみられるように、アダプター18は、熱交換器
のハウジグ28の面26と32の間に延長した中央通路74内に
配置する。肩部52が比較的ぴったりと通路74内に嵌合
し、後述する目的のためのじゃま板として機能する。肩
部54も同様である。As seen in FIG. 3, the adapter 18 is located in a central passage 74 extending between the surfaces 26 and 32 of the housing 28 of the heat exchanger. The shoulder 52 fits relatively snugly within the passage 74 and serves as a baffle for the purposes described below. The same applies to the shoulder 54.
第３図に明示されるように、熱交換器16のハウジング
28内には、チャンバーユニット（以下、単に「チャンバ
ー」とも称する）76の積重耐が設けられている。図示の
実施例では、８つのチャンバーユニット76が設けられて
いるが、チャンバーユニットの数を必要に応じて増減す
ることができることは当業者には明らかであろう。As clearly shown in FIG. 3, the housing of the heat exchanger 16
Inside 28, a stacking capacity of a chamber unit (hereinafter, also simply referred to as “chamber”) 76 is provided. In the illustrated embodiment, eight chamber units 76 are provided, but it will be apparent to those skilled in the art that the number of chamber units can be increased or decreased as needed.
チャンバーユニット76の構成は、上述した米国特許第
3,743,011号に開示されたものとほぼ同様である。第
４、５図にみられるように、チャンバーユニット76は、
通常はステンレス鋼等の金属で形成され、周縁82を折り
曲げて締付け封着した１対の互いに離隔したプレート78
と80によって構成される。The configuration of the chamber unit 76 is the same as that of the aforementioned U.S.
It is almost the same as that disclosed in 3,743,011. 4 and 5, the chamber unit 76 is
A pair of spaced apart plates 78, typically formed of a metal such as stainless steel, with the rim 82 bent and fastened sealed.
And 80.
プレート78と80の間には、上記米国特許第3,743,011
号に開示された型式の乱流発生部材84が配設されてお
り、プレート78と80の間の中央部にはスペーサ86が配設
されている。スペーサ86は、ハウジグ28内でのチャンバ
ーユニット76の位置に応じて後述する２つのタイプのス
ペーサ110と130のうちのどちらかのタイプのものとす
る。Between plates 78 and 80, the above-mentioned U.S. Pat.
A turbulence generating member 84 of the type disclosed in U.S. Pat. The spacer 86 is one of two types of spacers 110 and 130 described later, depending on the position of the chamber unit 76 in the housing 28.
第４図を参照して説明すると、各プレート78、80（第
４図にはプレート78だけが示されている）は、中央通路
74の一部を画定する中央開口88を有する。この中央開口
88の周りに中央開口から僅かに離隔して第１開口90、第
２開口92及び第３開口94が形成されている。第１開口90
は、中央開口88を挟んで直径方向に対向した対をなして
おり、中央開口88と同心関係をなす細い円弧状スロット
である。第２開口92と第３開口94とは、中央開口88を挟
んで両側に位置し、かつ、１対の第１開口90と90を分離
する位置にある。Referring to FIG. 4, each plate 78, 80 (only plate 78 is shown in FIG. 4) has a central passage.
It has a central opening 88 that defines a portion of 74. This central opening
A first opening 90, a second opening 92, and a third opening 94 are formed around the 88 slightly away from the central opening. First opening 90
Are diametrically opposed pairs across the central opening 88, and are narrow arc-shaped slots concentric with the central opening 88. The second opening 92 and the third opening 94 are located on both sides of the central opening 88, and are located at a position separating the pair of first openings 90 and 90.
再び第３図を参照して説明すると、複数のチャンバー
ユニット76の第２開口92は、協同して、ハウジング28の
面26と32の間に通路96を画定し、第３開口94は、ハウジ
ング28の面26と32の間に通路96とは180゜反対側に通路9
8を画定する。複数のチャンバーユニット76の第１開口9
0は、協同して、ハウジング28の面26と32の間に延長
し、面26と32のところで開口する閉通路（閉流れ経路）
100（第２図）を画定する。Referring again to FIG. 3, the second openings 92 of the plurality of chamber units 76 cooperate to define a passage 96 between the surfaces 26 and 32 of the housing 28 and the third opening 94 Passage 9 on the opposite side of passage 96 from passage 96 between surfaces 26 and 32 of 28
Define 8. First openings 9 of a plurality of chamber units 76
0 is a cooperating closed passage (closed flow path) extending between surfaces 26 and 32 of housing 28 and opening at surfaces 26 and 32
Define 100 (FIG. 2).
通路74、96、98、100を画定するプレート78、80の開
口の他に、スペーサにも穴又は開口を形成する。各隣接
するチャンバーユニット76と76の間に、第１のタイプの
スペーサ102を介設する。スペーサ102は、第６図に示さ
れるように、プレート78、80の中央開口88と整合する中
央開口104と、第１開口90、90と整合する直径方向に対
置した円弧状スロット状の第１開口105と、開口92と整
合する第２開口106と、開口94と整合する第３開口108を
有する。各開口104、105、106、108はスペーサ102の本
体によって完全に囲われている。In addition to the openings in plates 78, 80 defining passages 74, 96, 98, 100, holes or openings are also formed in the spacer. A first type spacer 102 is interposed between each adjacent chamber unit 76. As shown in FIG. 6, the spacer 102 has a central opening 104 aligned with the central opening 88 of the plates 78 and 80 and a first diametrically opposed arcuate slot-shaped slot aligned with the first openings 90 and 90. It has an opening 105, a second opening 106 that matches the opening 92, and a third opening 108 that matches the opening 94. Each opening 104, 105, 106, 108 is completely surrounded by the body of the spacer 102.
熱交換器の面26側、即ち、上側の４つのチャンバーユ
ニット76の間には、第７図に示されているような形態の
内側スペーサ110が介設されている。スペーサ110も、や
はり、プレート78、80の中央開口88と整合する中央開口
112と、第１開口90、90と整合する直径方向に対置した
円弧状スロット状の第１開口114と、開口92と整合する
第２開口116と、開口94と整合する第３開口118を有す
る。第２開口116及び第３開口118は、完全には囲われて
おらず、そのスペーサ110が介設されているプレート78
と80の間（即ちチャンバーユニット76内）に受容された
乱流発生部材84の方に向けて半径方向外方に開放してい
る。又、スペーサ110の中央開口112と第３開口118とは
通路120によって連通している。第３図から分るよう
に、スペーサ110の中央開口112を第３開口118に連通さ
せている通路120は、上側４つのチャンバーユニット76
の内部と、熱交換器の中央通路74の、肩部52より上方の
部分との間に連通を設定する。An inner spacer 110 having a configuration as shown in FIG. 7 is interposed between the surface 26 of the heat exchanger, that is, between the upper four chamber units 76. The spacer 110 also has a central opening that also matches the central opening 88 of the plates 78, 80.
112, a diametrically opposed arcuate slot-shaped first opening 114 aligned with the first openings 90, 90, a second opening 116 aligned with the opening 92, and a third opening 118 aligned with the opening 94. . The second opening 116 and the third opening 118 are not completely enclosed, and the plate 78 in which the spacer 110 is interposed is provided.
And 80 (that is, inside the chamber unit 76), and opens radially outward toward the turbulence generating member 84 received. In addition, the central opening 112 of the spacer 110 and the third opening 118 communicate with each other through a passage 120. As can be seen from FIG. 3, the passage 120 connecting the central opening 112 of the spacer 110 to the third opening 118 is formed by the upper four chamber units 76.
And a portion of the central passage 74 of the heat exchanger above the shoulder 52.
熱交換器の面322側、即ち、下側の４つのチャンバー
ユニット76の間には、第８図に示されているような形態
の内側スペーサ130が介設されている。スペーサ130は、
プレート78、80の中央開口88と整合する中央開口132
と、第１開口90、90と整合する直径方向に対置した円弧
状スロット状の第１開口134と、開口92と整合する第１
開口136と、開口94と整合する第３開口138を有する。や
はり、第２開口136及び第３開口138は、完全には囲われ
ておらず、そのスペーサ130が介設されているプレート7
8と80の間（即ちチャンバーユニット76内）に受容され
た乱流発生部材84の方に向けて半径方向外方に開放して
いる。又、スペーサ130の中央開口132と第３開口138と
は通路140によって連通している。第３図から分るよう
に、スペーサ130の中央開口132を第３開口138に連通さ
せている通路140は、下側４つのチャンバーユニット76
の内部と、熱交換器の中央通路74の、肩部52より下方の
部分との間に連通を設定する。An inner spacer 130 having a form as shown in FIG. 8 is interposed between the surface 322 of the heat exchanger, that is, between the lower four chamber units 76. The spacer 130 is
Central opening 132 that aligns with central opening 88 of plates 78, 80
A first opening 134 in the form of diametrically opposed slots aligned with the first openings 90, 90, and a first opening 134 aligned with the opening 92.
It has an opening 136 and a third opening 138 that matches the opening 94. Again, the second opening 136 and the third opening 138 are not completely enclosed, and the plate 7 in which the spacer 130 is interposed is provided.
It opens radially outward toward a turbulence generating member 84 received between 8 and 80 (ie, within chamber unit 76). In addition, the central opening 132 and the third opening 138 of the spacer 130 communicate with each other through a passage 140. As can be seen from FIG. 3, the passage 140 connecting the central opening 132 of the spacer 130 to the third opening 138 is formed by the four lower chamber units 76.
And a portion of the central passage 74 of the heat exchanger below the shoulder 52.
作動において、過すべき油は、エンジンに連結され
た油ポンプ（図示せず）によって、ブロック10の、アダ
プター18のねじ付端20を受容している部分より半径方向
外方に、シール30よりは内方に配置された慣用のポート
を通してブロック10から排出される。第２図から分るよ
うに、油は、閉通路100内に流入し、閉通路100により熱
交換器16全体を貫流してフィルタ14の、ねじ付端22より
半径方向外方で、シール24より半径方向内方に位置する
ポート（図示せず）に流入する。次いで、油は、フィル
タ14内に通されて過された後、慣用の態様でフィルタ
14からアダプター18のねじ付端22内へ差向けられ、アダ
プターの通路56内へ流入する。先に述べたように、常態
においてにおいては通路56の下端は弁64によって閉鎖さ
れている。油は、アダプターの内部通路56から孔70を経
て熱交換器16の中央通路74の、肩部52より上方の部分へ
流入する。そこから、油は、４つの上側チャンバーユニ
ット76の内部のスペーサ110の通路120を通って流れる。In operation, the oil to be passed is pumped by an oil pump (not shown) connected to the engine, radially outwardly of the block 10 receiving the threaded end 20 of the adapter 18 and from the seal 30. It exits the block 10 through a conventional port located inward. As can be seen in FIG. 2, the oil flows into the closed passage 100 and flows through the entire heat exchanger 16 through the closed passage 100, radially outward of the threaded end 22 of the filter 14 and the seal 24 It flows into a port (not shown) located more inward in the radial direction. The oil is then passed through filter 14 and then filtered in a conventional manner.
From 14 is directed into the threaded end 22 of the adapter 18 and flows into the passage 56 of the adapter. As mentioned above, the lower end of the passage 56 is normally closed by the valve 64. The oil flows from the internal passage 56 of the adapter via the hole 70 into the central passage 74 of the heat exchanger 16 above the shoulder 52. From there, the oil flows through the passages 120 of the spacer 110 inside the four upper chamber units 76.
油は、４つの上側チャンバーユニット76の通路120か
ら各チャンバーユニットの通路96にを通って４つの下側
チャンバーユニット76へ流下する。すべてのチャンバー
ユニット76において油は、乱流発生部材を通り、中央ス
ペーサ110又は130の周りを通って流れ、スペーサ110の
開口118又はスペーサ130の開口138の開放端を経て通路9
8へ流入する。The oil flows down from the passages 120 of the four upper chamber units 76 to the four lower chamber units 76 through the passages 96 of the respective chamber units. In all chamber units 76, the oil flows through the turbulence generating member, around the central spacer 110 or 130, and through the open end of the opening 118 of the spacer 110 or the opening 138 of the spacer 130, the passage 9
Flow into 8.
通路98内に流入した後、油は、チャンバーユニット76
の積重体内を第３図でみて下方に流れ、４つの下側チャ
ンバーユニット76の内部のスペーサ130の通路140に達す
る。そこから油は、中央通路74の、肩部52より下方緒部
分に流入し、最終的に孔72を経てアダプター内の通路58
に流入する。油は、通路58からねじ付端20を経てエンジ
ンの潤滑系統内の座部12の低圧側へ戻すことができる。After flowing into the passage 98, the oil flows into the chamber unit 76
3 flows downward as seen in FIG. 3, and reaches the passage 140 of the spacer 130 inside the four lower chamber units 76. From there, the oil flows into the central passage 74, below the shoulder 52, and finally through the hole 72 the passage 58 in the adapter.
Flows into. Oil can be returned from passage 58 through threaded end 20 to the low pressure side of seat 12 in the lubrication system of the engine.
発明の効果 以上の説明から分るように、本発明による熱交換器
は、油を冷却する前に過することを可能にする。即
ち、乱流発生部材84を詰まらせる可能性を最少限にする
ように過済みの油だけを乱流発生部材に通す。しか
も、未過油を過するために熱交換器を貫通してフィ
ルタへ通すための通路100を、上述した米国特許第3,74
3,011号におけるように半径方向外方に配置するのとは
異なり、チャンバーユニット76を構成するプレート78、
80の中央部に配置したことにより、油の流れ経路内の淀
み領域が完全に回避され、従って、熱伝達が最大限にさ
れる。Advantages of the Invention As can be seen from the above description, the heat exchanger according to the invention allows the oil to be spent before cooling. That is, only excess oil is passed through the turbulence generating member so as to minimize the possibility of clogging the turbulence generating member 84. Moreover, a passage 100 for passing unfiltered oil through the heat exchanger and through the filter is provided in the aforementioned U.S. Pat.
Unlike the arrangement in the radially outward direction as in No. 3,011, the plate 78 constituting the chamber unit 76,
The central location of 80 completely avoids stagnation areas in the oil flow path, thus maximizing heat transfer.
又、米国特許第3,743,011号の熱交換器とは異なり、
本発明は、熱交換器への油の流れ経路を２つにせず、単
一の流れ経路とすることを可能にする。その結果、米国
特許第3,743,011号の構成によって得られるより優れた
性能が得られる。Also, unlike the heat exchanger of U.S. Patent No. 3,743,011,
The present invention allows a single flow path instead of two oil flow paths to the heat exchanger. The result is better performance than can be obtained with the arrangement of U.S. Pat. No. 3,743,011.
更に、本発明に従って構成された熱交換器は、油のた
めのすべての流れ通路が米国特許第3,743,011号のプレ
ートにおけるように比較的薄肉の打抜きプレートにでは
なく、スペーサに形成されるので、米国特許第3,743,01
1号のものより構造的に強固である。従って、本発明の
熱交換器は、より高い圧力に耐えることができる。Further, heat exchangers constructed in accordance with the present invention require that all flow passages for the oil be formed in spacers rather than in relatively thin stamped plates as in the plate of U.S. Pat.No. 3,743,011. Patent 3,743,01
Structurally more robust than No. 1. Therefore, the heat exchanger of the present invention can withstand higher pressure.
第１図は、エンジンのブロックに設置された本発明の熱
交換器の立面図である。 第２図は、第１図の熱交換器の平面図である。 第３図は、第２図の線３−３に沿ってみた拡大断面図で
ある。 第４図は、本発明の熱交換器のチャンバーの１つの平面
図である。 第５図は、第４図の線５−５に沿ってみた拡大断面図で
ある。 第６図は、本発明の熱交換器に使用される１タイプのス
ペーサの平面図である。 第７図は、本発明の熱交換器に使用される他のタイプの
スペーサの平面図である。 第８図は、本発明の熱交換器に使用される第３のタイプ
のスペーサの平面図である。 16:熱交換器（油冷却器） 18:取付アダプター 28:ハウジング 42:入口 44:出口 74:中央通路 76:チャンバーユニット 78、80:プレート 82:周縁封着部 86:スペーサ 88:中央開口 90:第１開口 92:第２開口 94:第３開口 96、98:通路 100:閉通路（閉流れ経路） 102:スペーサ 104:中央開口 105:円弧状スロット状第１開口 106:第２開口 108:第３開口 110:内部スペーサ 112:中央開口 114:第１開口 116:第２開口 118:第３開口 120:連絡通路 130:スペーサ 132:中央開口 134:第１開口 136:第２開口 138:第３開口 140:連絡通路FIG. 1 is an elevational view of the heat exchanger of the present invention installed on an engine block. FIG. 2 is a plan view of the heat exchanger of FIG. FIG. 3 is an enlarged sectional view taken along line 3-3 in FIG. FIG. 4 is a plan view of one of the chambers of the heat exchanger of the present invention. FIG. 5 is an enlarged sectional view taken along line 5-5 in FIG. FIG. 6 is a plan view of one type of spacer used in the heat exchanger of the present invention. FIG. 7 is a plan view of another type of spacer used in the heat exchanger of the present invention. FIG. 8 is a plan view of a third type of spacer used in the heat exchanger of the present invention. 16: Heat exchanger (oil cooler) 18: Mounting adapter 28: Housing 42: Inlet 44: Outlet 74: Central passage 76: Chamber unit 78, 80: Plate 82: Peripheral seal 86: Spacer 88: Central opening 90 : First opening 92: Second opening 94: Third opening 96, 98: Passage 100: Closed passage (closed flow path) 102: Spacer 104: Central opening 105: Arc-shaped slot-shaped first opening 106: Second opening 108 : Third opening 110: Internal spacer 112: Central opening 114: First opening 116: Second opening 118: Third opening 120: Communication passage 130: Spacer 132: Central opening 134: First opening 136: Second opening 138: Third opening 140: Access passage
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) F88D 1/00 - 13/00 F28F 3/00 - 3/14 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int. Cl. 6 , DB name) F88D 1/00-13/00 F28F 3/00-3/14
Claims (6)
するハウジグと、 該ハウジング内に収容され、各々、第２熱交換流体を受
入れるように構成されており、取付アダプターを受容す
るための中央開口を有する、複数のチャンバーの積重体
と、 該積重体のチャンバー間に介設されており、各々、中央
開口と、該中央開口の周りに該中央開口に近接して配設
された第１開口、第２開口及び第３開口を有するスペー
サと、から成り、 前記スペーサの各第１開口は、互いに連通して、前記チ
ャンバーの積重体を貫通する閉流れ経路を画定し、 前記スペーサの各第２開口は、互いに連通し、かつ、該
スペーサの中央開口の一方の側において前記各チャンバ
ーの内部と連通しており、 前記スペーサの各第３開口は、互いに連通し、かつ、該
スペーサの中央開口の他方の側において前記各チャンバ
ーの内部と連通しており、 前記チャンバーの積重体の一端に近接したところで前記
スペーサの中央開口と前記各第２開口との間に連通を設
定する手段と、 前記チャンバーの積重体の他端に近接したところで前記
スペーサの中央開口と前記各第３開口との間に連通を設
定する手段を有することを特徴とする熱交換器。1. A housing having an inlet and an outlet for a first heat exchange fluid; and a housing housed within the housing, each configured to receive a second heat exchange fluid, for receiving a mounting adapter. A stack of a plurality of chambers having a central opening, interposed between the chambers of the stack, each being disposed about the central opening and close to the central opening. A spacer having a first opening, a second opening and a third opening, wherein each first opening of the spacer communicates with each other to define a closed flow path through the stack of the chamber; Each of the second openings communicate with each other, and communicate with the interior of each of the chambers on one side of the central opening of the spacer. Each of the third openings of the spacer communicates with each other, and Space Means for communicating with the inside of each of the chambers on the other side of the central opening of the spacer, and for establishing communication between the central opening of the spacer and each of the second openings near one end of the stack of the chambers And a means for setting communication between the central opening of the spacer and each of the third openings at a position close to the other end of the stack of the chamber.
該スペーサの中央開口を挟んで直径方向に対置している
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の熱交換
器。2. The second opening and the third opening of the spacer,
2. The heat exchanger according to claim 1, wherein the heat exchanger is diametrically opposed with respect to a center opening of the spacer.
互いに直径方向に対置した位置にあり、かつ、該スペー
サの中央開口の両側において前記第２開口と第３開口の
間に位置していることを特徴とする特許請求の範囲第２
項に記載の熱交換器。3. Two of said first openings of said spacer are:
3. The device according to claim 2, wherein said spacers are diametrically opposed to each other, and are located between said second and third openings on both sides of a central opening of said spacer.
A heat exchanger according to the item.
の中央開口に近接した円弧状スロットによって画定され
ていることを特徴とする特許請求の範囲第３項に記載の
熱交換器。4. The heat exchanger according to claim 3, wherein each first opening of said spacer is defined by an arcuate slot proximate a central opening of said spacer.
するハウジングと、 該ハウジング内に収容されており、各々、１対の互いに
離隔され、周縁において封着されたプレートによって構
成された、第２熱交換流体を受入れるための複数のチャ
ンバーの積重体と、 該積重体のチャンバー間に介設された第１スペーサと、 各チャンバーのほぼ中央部で前記１対のプレートの間に
介設された第２スペーサ、とから成り、 前記各プレート及びスペーサは、互いに整合した中央開
口と、該中央開口の周りに配設され、互いに整合した少
なくとも第１開口、第２開口及び第３開口を有してお
り、 前記各第１開口は、互いに連通して、前記チャンバーの
積重体を貫通する閉流れ経路を画定し、 前記各第２開口は、互いに連通し、かつ、前記中央開口
の一方の側において前記各チャンバーの内部と連通して
おり、 前記各第３開口は、互いに連通し、かつ、前記中央開口
の他方の側において前記各チャンバーの内部と連通して
おり、 前記各第２スペーサは、前記チャンバーの積重体の一端
のところで前記中央開口と前記各第２開口との間に延長
した開口と、チャンバーの積重体の他端のところで前記
中央開口と前記各第３開口との間に延長した開口を有す
ることを特徴とする熱交換器。5. A housing having an inlet and an outlet for a first heat exchange fluid, the housing comprising a pair of spaced apart, peripherally sealed plates housed within the housing. A stack of a plurality of chambers for receiving a second heat exchange fluid, a first spacer interposed between the chambers of the stack, and a center between the pair of plates at a substantially central portion of each chamber. A second opening, wherein the plates and spacers are aligned with each other, and each of the plates and spacers is arranged around the center opening, and at least a first opening, a second opening, and a third opening are aligned with each other and aligned with each other. Wherein each of the first openings is in communication with each other to define a closed flow path through the stack of the chamber; and each of the second openings is in communication with each other and of the central opening. The third opening communicates with each other on the other side, and communicates with the interior of each chamber on the other side of the central opening. An opening extending between the central opening and each of the second openings at one end of the stack of chambers; and a central opening and each of the third openings at the other end of the stack of chambers. A heat exchanger having an opening extending between the heat exchangers.
するハウジングと、 該ハウジング内に収容されており、各々、１対の互いに
離隔され、周縁において封着されたプレートによって構
成された、第２熱交換流体を受入れるための複数のチャ
ンバーの積重体と、 該積重体のチャンバー間に介設された第１スペーサと、 各チャンバーのほぼ中央部で前記１対のプレートの間に
介設された第２スペーサ、とから成り、 前記各プレート及びスペーサは、互いに整合した中央開
口と、該中央開口の周りに配設され、互いに整合した少
なくとも第１開口、第２開口及び第３開口を有してお
り、 前記各第１開口は、前記中央開口と導線関係をなす、幅
狭の円弧状スロットであり、（ａ）該中央開口の両側に
対をなして、かつ、（ｂ）前記第２開口と第３開口の間
に位置し、（ｃ）互いに連通して、前記チャンバーの積
重体を貫通する閉流れ経路を画定し、 前記各第２開口は、互いに連通し、かつ、前記中央開口
の一方の側において前記各チャンバーの内部と連通して
おり、 前記各第３開口は、互いに連通し、かつ、前記中央開口
の他方の側において前記各チャンバーの内部と連通して
おり、 前記各第２スペーサは、前記チャンバーの積重体の一端
のところで前記中央開口と前記各第２開口との間に延長
した開口と、チャンバーの積重体の他端のところで前記
中央開口と前記各第３開口との間に延長した開口を有す
ることを特徴とする熱交換器。6. A housing having an inlet and an outlet for a first heat exchange fluid, each housing comprising a pair of spaced apart, peripherally sealed plates housed within the housing. A stack of a plurality of chambers for receiving a second heat exchange fluid, a first spacer interposed between the chambers of the stack, and a center between the pair of plates at a substantially central portion of each chamber. A second opening, wherein the plates and spacers are aligned with each other, and each of the plates and spacers is arranged around the center opening, and at least a first opening, a second opening, and a third opening are aligned with each other and aligned with each other. Wherein each of the first openings is a narrow arcuate slot in a conducting wire relationship with the central opening, (a) paired on opposite sides of the central opening, and (b) The second opening (C) communicating with each other to define a closed flow path through the stack of chambers, wherein each of said second openings is in communication with each other and one of said central openings. Side, the third opening communicates with each other, and the other side of the central opening communicates with the inside of each chamber on the other side of the central opening. An opening extending between the central opening and each of the second openings at one end of the stack of chambers, and an opening extending between the central opening and each of the third openings at the other end of the stack of chambers. A heat exchanger, characterized in that the heat exchanger has an opening extending from the heat exchanger.
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